Linux strace 命令

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什么是 strace

strace 是 Linux 系统下强大的诊断和调试工具，用于追踪程序执行期间的系统调用(system calls)和接收到的信号(signals)。系统调用是应用程序与操作系统内核交互的接口，通过 strace 我们可以深入了解程序的底层行为。

类比理解：可以把 strace 想象成一个"翻译官"，它把程序与操作系统之间的"对话"（系统调用）翻译成我们能理解的人类语言。

为什么需要 strace

strace 在以下场景特别有用：

• 调试程序异常行为
• 分析程序性能瓶颈
• 理解程序如何与操作系统交互
• 诊断权限相关问题
• 排查文件/网络访问问题

基本语法

strace [选项] 命令 [命令参数]

或者附加到正在运行的进程：

strace -p PID

常用选项参数

使用示例

示例1：基本追踪

追踪 ls 命令的执行：

strace ls

输出会显示 ls 命令执行过程中的所有系统调用，如打开目录、读取文件信息等。

示例2：统计系统调用

统计 ls -l 的系统调用情况：

strace -c ls -l

输出示例：

% time     seconds  usecs/call     calls    errors syscall
------ ----------- ----------- --------- --------- ----------------
 45.21    0.000123           5        25        12 openat
 32.35    0.000088           4        21           mmap
 12.50    0.000034           3        11           read
...

示例3：追踪特定系统调用

只追踪文件相关的系统调用：

strace -e trace=open,read,write ls

示例4：追踪网络连接

追踪 curl 的网络相关系统调用：

strace -e trace=network curl http://example.com

示例5：附加到运行中的进程

首先找出进程ID：

ps aux | grep 进程名

然后附加追踪：

strace -p 进程ID

输出解读

strace 输出的典型行如下：

openat(AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC) = 3

各部分含义：

• openat：系统调用名称
• AT_FDCWD, "/etc/ld.so.cache", O_RDONLY|O_CLOEXEC：调用参数
• = 3：返回值（这里是文件描述符）

高级技巧

1. 结合 grep 过滤输出

strace ls 2>&1 | grep open

2. 追踪进程及其所有子进程

strace -f 命令

3. 显示系统调用耗时

strace -T 命令

4. 将输出保存到文件

strace -o trace.log 命令

常见问题排查

1. 文件找不到错误

在输出中查找 ENOENT 错误：

open("/nonexistent/file", O_RDONLY) = -1 ENOENT (No such file or directory)

2. 权限问题

查找 EPERM 或 EACCES 错误：

open("/root/file", O_RDONLY) = -1 EACCES (Permission denied)

3. 性能瓶颈

使用 -c 选项统计耗时最长的系统调用。

注意事项

1. strace 会显著降低程序运行速度，不适合生产环境长期使用
2. 某些系统调用可能因安全限制无法追踪
3. 输出可能非常冗长，建议结合 -e 选项或重定向到文件
4. 需要一定的系统编程知识才能充分理解输出

通过 strace 这个强大工具，你可以深入理解 Linux 程序的运行机制，快速定位各种系统级问题。

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